Trattamento termico di tubi in acciaio lucido di precisione laminati a freddo
Il trattamento termico è un passaggio fondamentale nella produzione di parti meccaniche, utensili, e stampi. Migliora la forza, resistenza all'usura, Resistenza alla corrosione, e lavorabilità. Vengono utilizzati diversi tipi di trattamento termico a seconda delle proprietà desiderate.
1. Ricottura
Durante la ricottura, il tubo d'acciaio viene riscaldato ad una certa temperatura. Viene poi trattenuto per un periodo in base al materiale e alle dimensioni, e raffreddato lentamente.
Scopo:
Per migliorare la stabilità della struttura
Per aumentare la lavorabilità
Per prepararsi a processi successivi come la tempra
2. Normalizzazione
Nel normalizzare, il tubo viene riscaldato e raffreddato in aria.
Rispetto alla ricottura:
La struttura diventa più fine
Le prestazioni di taglio sono migliorate
Viene spesso utilizzato come trattamento finale per parti con esigenze prestazionali inferiori.
3. Tempra
L'estinzione comporta il riscaldamento e il successivo raffreddamento rapido del tubo in acqua, olio, o altri liquidi.
Risultato:
La durezza è aumentata
Aumenta anche la fragilità
4. Temperamento
Il rinvenimento viene effettuato dopo la tempra. Il tubo d'acciaio viene riscaldato a una temperatura inferiore (sotto i 650°C), tenuto per qualche tempo, poi raffreddato.
Scopo:
Per ridurre la fragilità
Per mantenere la durezza
5. I “Quattro Fuochi” del Trattamento Termico
Ricottura, normalizzante, tempra, e il temperamento sono chiamati i “quattro fuochi”.
La tempra e il rinvenimento sono spesso usati insieme
Questi processi sono essenziali per la maggior parte delle parti trattate termicamente
6. Tempra e rinvenimento
Quando l'estinzione è seguita da un rinvenimento ad alta temperatura, si chiama tempra e rinvenimento.
Effetto:
Si ottiene un buon equilibrio tra forza e tenacità
7. Trattamento dell'invecchiamento
Dopo l'estinzione, alcune leghe vengono lasciate a lungo a temperature ambiente o leggermente superiori.
Scopo:
Per aumentare la durezza, forza, o proprietà magnetiche/elettriche
Questo è noto come trattamento dell'invecchiamento.
8. Trattamento termico di deformazione
Il trattamento termico di deformazione combina il trattamento termico e la deformazione a pressione.
Beneficio:
La forza e la tenacità sono migliorate
9. Trattamento termico sotto vuoto
Questo processo viene eseguito in atmosfera sotto vuoto o a bassa pressione.
Vantaggi:
Si evitano l'ossidazione e la decarburazione
La superficie rimane liscia
Durante questo processo è possibile combinare il trattamento termico chimico
10. Trattamento termico superficiale
Viene riscaldata solo la superficie del tubo.
Obiettivo:
Per migliorare la durezza superficiale senza intaccare il nucleo
Metodi comuni:
Spegnimento della fiamma
Riscaldamento a induzione
Fonti di calore:
Ossiacetilene, laser, fasci di elettroni, e corrente di induzione
11. Trattamento termico chimico
Questo processo modifica la composizione superficiale del tubo aggiungendo elementi come il carbonio, azoto, o cromo.
Passi:
Il tubo è riscaldato a gas, liquido, o mezzi solidi contenenti gli elementi desiderati
Gli elementi penetrano nella superficie
Possono seguire ulteriori trattamenti termici come la tempra o il rinvenimento
Tipi principali:
Carburazione
Nitrurazione
Metallizzazione
12. Importanza del trattamento termico
Il trattamento termico svolge un ruolo fondamentale nel migliorare le prestazioni delle parti in acciaio.
Esempi:
La ghisa bianca diventa forgiabile dopo la ricottura
La durata della vita degli ingranaggi può essere notevolmente prolungata mediante un adeguato trattamento termico
L'acciaio al carbonio a basso costo può acquisire proprietà simili all'acciaio legato attraverso il trattamento termico chimico
Quasi tutti gli strumenti e gli stampi richiedono un trattamento termico prima dell'uso
